Cho Fe3O4 tác dụng với lượng vừa đủ dung dịch HCl thu được dung dịch X chứa m1 (g) muối. Chia X thành 2 phần bằng nhau, sục khí Cl2 dư vào phần 1 thu được dung dịch Y chứa m2 (g) muối ( biết m2 = 0,5m1 + 1,42). Phần 2 cho tác dụng với dung dịch AgNO3 dư thu được m3 (g) kết tủa. Biết các phản ứng xảy ra hoàn toàn. Tính m3 ?
Giả sử nFe3O4 = x mol
\(\text{Fe3O4 + 8HCl → FeCl2 + 2FeCl3 + 4H2O}\)
x________________x_________2x
→ m1 = mFeCl2 + mFeCl3 = 127x + 2x.162,5 = 452x (g)
\(\text{→ m1 = 452x (1)}\)
Do chia thành 2 phần bằng nhau nên mỗi phần chứa: 0,5x mol FeCl2 và x mol FeCl3
Phần 1: Cho phản ứng Cl2 dư
\(\text{2FeCl2 + Cl2 → 2FeCl3}\)
0,5x____________0,5x
Vậy muối chứa: nFeCl3 = x + 0,5x = 1,5x (mol)
\(\text{→ m2 = 1,5x.162,5 = 243,75x (g) }\)
\(\text{→ m2 = 243,75x (2)}\)
Lấy (1) : (2) được \(\frac{m1}{m2}\) = \(\frac{\text{452}}{\text{243,75}}\)
→ 243,75m1 - 452m2 = 0 (*)
Mà theo đề bài: m2 = 0,5m1 + 142 (**)
Giải (*) (**) được m1 = 36,16 và m2 = 19,5
→ x = 0,08
→ Mỗi phần chứa 0,04 mol FeCl2 và 0,08 mol FeCl3
Phần 2: Cho phản ứng với AgNO3 dư
\(\text{FeCl2 + 3AgNO3 → 2AgCl + Ag + Fe(NO3)3}\)
0,04________________0,08_____0,04
\(\text{FeCl3 + 3AgNO3 → Fe(NO3)3 + 3AgCl}\)
0,08_____________________________0,24
Vậy kết tủa chứa:
\(\text{nAg = 0,04 mol}\)
\(\text{nAgCl = 0,08 + 0,24 = 0,32 mol}\)
\(\text{→ m3 = 0,04.108 + 0,32.143,5 = 50,24 gam}\)
